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Géologie Chapitre 2 Richard Maillot

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© UNTL 2014 Janvier 2015

Table des matières Chapitre 2 – Les roches sédimentaires................................................................................................. 1

La formation des roches sédimentaires ............................................................................................ 2 Quelques notions de géodynamique externe.................................................................................... 3 Altération ......................................................................................................................................... 3 Érosion ............................................................................................................................................. 4 Transport .......................................................................................................................................... 4 Sédimentation .................................................................................................................................. 5 Diagenèse ......................................................................................................................................... 7 Les eaux sauvages ............................................................................................................................ 7 Action du vent ................................................................................................................................ 12 Les glaciers. ................................................................................................................................... 14 Action de la mer ............................................................................................................................. 15 Les différents types de roches sédimentaires en nos régions ......................................................... 16 Le calcaire ...................................................................................................................................... 17 Les marnes ..................................................................................................................................... 19 Les « millefeuilles » ....................................................................................................................... 23 Autres roches sédimentaires .......................................................................................................... 28 Les grès .......................................................................................................................................... 28 Des roches sédimentaires particulières : les évaporites ................................................................. 32 Les argiles ...................................................................................................................................... 33

Chapitre 2 – Les roches sédimentaires Les roches sédimentaires se forment à la surface de l’écorce terrestre par des processus de « géodynamique externe » : altération, érosion, transport et sédimentation.


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Les roches sédimentaires comprennent non seulement des roches « cohérentes », comme les calcaires, les marnes ou les grès, mais également les sols, roches meubles pulvérulentes ou de faible cohésion.

Cette distinction est importante lorsque, par exemple, on construit un immeuble, une voie de TGV ou une autoroute (domaine de la « géotechnique ») mais beaucoup moins en géologie « pure »

Figure 1 : Le cycle des roches

La formation des roches sédimentaires Les roches sédimentaires résultent le plus souvent de la transformation (généralement par dessiccation et durcissement) de sédiments déposés par un courant d’eau au fond d’une rivière ou de la mer.

Il existe également des sédiments déposés par le vent : sables fins, lœss, poussières volcaniques.

Ne pas oublier non plus les roches entraînées par les glaciers, largement représentées dans nos régions, même au sud de la rivière Drôme, quoique en disent certains géographes qui ont oublié d’aller sur le terrain.

On ne saurait passer sous silence l’action des eaux marines qui peuvent conduire à la destruction des reliefs côtiers et la sédimentation des particules ainsi


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arrachées dans un milieu plus tranquille. Dans le cas des récifs coralliens attaqués par la mer, les débris calcaires s’accumuleront plus au large sous forme de « calcaires bioclastiques ».

Quelques notions de géodynamique externe L’étude des différents agents conduisant à la formation des roches sédimentaires s’appelle « géodynamique externe »

Le principal agent actif est l’eau : Eaux de ruissellement (eaux sauvages), action de la mer (vagues et ressac)

L’action du vent est loin d’être négligeable, surtout en pays sec ou des vents violents chargés de sables attaquent le relief (Sahara)

Le gel a également son importance : par l’alternance des cycles gel-dégel, qui font éclater les roches dites » gélives » et aussi par la glace elle-même (usure et transport par le glacier)

Altération C’est un ensemble de processus chimiques qui transforment les minéraux constitutifs des roches. Ces dernières sont attaquées par l’eau, pure ou chargée d’acide carbonique (CO2), en donnant naissance à deux types de produits :

Des substances en solution (Bicarbonate de calcium, par exemple)

Des minéraux formés à partir des minéraux de la roche altérée : les feldspaths sont ainsi transformés en minéraux argileux.

Cette altération peut conduire à la formation de véritables sols, comme les « arènes granitiques » où les grains de quartz résiduels sont associés à divers minéraux argileux, telle la kaolinite.

Les phénomènes de dissolution peuvent prendre d’énormes proportions dans les roches calcaires : Ils conduisent à la formation de réseaux « karstiques » qui se caractérisent par l’existence de vastes cavités souterraines (Causses, Vercors)

La dissolution des craies à silex du bassin Parisien conduit à la formation de « chailles » ou d’argiles à silex, dans laquelle la phase carbonatée a pratiquement complètement disparu.


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Érosion

L’érosion est un processus mécanique qui a pour effet la désagrégation de la roche. Les principaux agents érosifs sont les chocs thermiques, l’eau, le vent, la glace.

Chocs thermiques : dans les pays aux hivers rigoureux et notamment an montagne, les cycles gel-dégel font éclater certaines roches et plus particulièrement les calcaires poreux ayant emmagasiné de l’eau

L’eau : C’est de loin l’agent érosif le plus efficace, qu’il s’agisse du choc des vagues sur les rivages ou bien de l’usure des roches par les cours d’eau à courant rapide

Le vent : les vents violents chargés de particules en suspension peuvent être responsables d’une dégradation importante de massifs rocheux, notamment en climat désertique

La glace : Le déplacement des glaciers contribue à l’usure des roches qu’ils rabotent, et constitue un puissant facteur d’entraînement bers l’aval des matériaux (moraines)

Transport

Plusieurs facteurs d’instabilité, dont le plus usuel est la gravité, seront à l’origine du transport des roches désagrégées par l’altération et l’érosion

Le transport peut se faire sous plusieurs formes :

A l’air libre sous le seul effet de la gravité (éboulis) .On sait que la pente d’équilibre des éboulis est de 37°, soit Arc tg 0.37

Dans l’eau : soit en solution, soit en suspension (particules fines) soit par « saltation » déplacement par bonds successifs dans un courant rapide (crues ou régime torrentiel)

Ce transport ne s’arrête pas à l’embouchure des cours d’eau : les courants marins constituent un facteur essentiel du transport des particules

En suspension dans l’air pour les éléments fins entraînés par le vent : sables du Sahara, ou encore particules fines qui constitueront les « lœss » pendant les périodes glaciaires


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Une mention particulière doit être accordée au transport par le vent des particules fines vomies par les volcans, et qui peuvent engendrer en retombant d’énormes épaisseurs de « sédiments volcaniques »

Par les glaces : Les glaciers chassent, devant eux ou sur les côtés, des débris rocheux qui, dans certaines régions, ont donné lieu à des volumes considérables de matériaux (Vallée du Rhône)

Le transport a pour effets secondaires l’usure des particules transportées et le classement granulométrique de ces particules. A densité égale, les particules les plus fines seront entraînées plus loin que les particules grossières.

Sédimentation

Le processus de la sédimentation est le suivant :

• A courant rapide, sédiments grossiers : galets, sables grossiers

• A courant lent, sédiments fins : sables fins, boues

On désigne par « granularité » la taille des sédiments

• 0 à 0.02 mm : argiles (donnant lieu à des marnes)

• 0.02 mm à 0.2 mm : silts (marnes)

• 0.2 mm à 2 mm : sables

• 2 mm à 20 mm : graviers

• 20 mm à 200 mm : galets

• plus de 200 mm : blocs

Cette classification est toute théorique : l’exploitant pourra parler de « sable 0-4 », de gravillon « 4-10 », voire employer des noms plus poétiques (la mignonnette, gravillon fin, le balthazar, tout venant 0-30 mm ….)

L’expérience du flacon illustre le processus de sédimentation : On remplit un flacon avec des éléments de granularités différentes et de l’eau, on agite le flacon et on le laisse reposer

On constate que les matériaux qui se déposent vont, de bas en haut, du plus grossier au plus fin et correspondent ainsi à une sédimentation dans un milieu de plus en plus calme


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De toutes manières, la vitesse du courant d’eau détermine les dimensions du matériau déposé : on ne trouvera que des éléments fins déposés à l’embouchure de la Seine, des sables dans le delta du Rhône…dans nos pays de régime torrentiel, on trouvera dans le lit du cours d’eau des galets et des blocs. On admet que pour déplacer un galet de la grosseur d’un œuf, il faut que la vitesse du courant dépasse 1.20 m par seconde…

Les boues déposées donneront lieu, selon leur constitution chimique :

• A des marnes (boues à dominante argileuse avec toutefois une notable proportion de boues calcaires - les marnes font effervescence à l’acide)

• A des calcaires (forte proportion de boues calcaires, argiles et autres constituants en proportions variables)

Une formation sédimentaire calcaire indique toujours que l’agent érosif s’est attaqué à des reliefs calcaires voisins : On verre plus loin que ces derniers peuvent être soit des matériaux déposés antérieurement, soit des « calcaires construits » par des organismes récifaux

Dans tous les cas, une chose est certaine : plus on s’éloigne du champ d’action des agents d’érosion, plus les sédiments déposés seront fins.

Le dépôt des particules se fait par gravité lorsque cessent

Les conditions favorables au transport (remous, vitesse du vent, vitesse du courant)

Des particules « colloïdales » stables en eau douce peuvent floculer à leur arrivée en milieu marin. Leur disposition en strates superposées correspond à des conditions de sédimentation largement tributaires des conditions climatiques qui régnaient lors de leur dépôt (cas des « millefeuilles », que nous étudierons par la suite)

Les organismes vivant dans la mer et qui ont fixé certains éléments chimiques en solution (Ca CO3 notamment) contribueront après leur mort à la constitution de ces roches : les fossiles

Lorsque le dépôt s’effectue au fond d’un lac, on parle de sédimentation lacustre

(Calcaires de Beauce)

Il peut arriver qu’en bordure de grands bassins sédimentaires, et dans des conditions climatiques favorables, des organismes vivants puissent fixer le carbonate de calcium. Ils constituent des « colonies » coralliennes parfois très épaisses (calcaires « urgoniens » du sud Est de la France : Vercors et Ventoux)


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Diagenèse La formation des roches sédimentaires ne s’arrête pas toujours avec le dépôt des sédiments. La diagenèse est l’ensemble des transformations physiques et chimiques qui affectent les sédiments après leur dépôt, dans des conditions de pression et de température relativement modérées (si ces dernières sont élevées, on parlera de métamorphisme)

La diagenèse fait intervenir plusieurs processus. Compaction, dissolution, cimentation et recristallisation.

La compaction est le phénomène par lequel les sédiments sont soumis au poids des matériaux qui se sont déposés au-dessus : l’eau interstitielle est chassée, la porosité diminue. Dans le cas des sédiments fins, vases et boues deviendront des argilites ou des marnes…

Cimentation et recristallisation : Les éléments dissous dans l’eau interstitielle précipitent et cimentent les grains entre eux : Cas des grès siliceux

On appelle « métasomatose » le phénomène par lequel l’eau interstitielle apporte au sédiment de nouveaux éléments chimiques. C’est le cas des eaux magnésiennes transformant des calcaires (CaCO3) en dolomies ( Ca, Mg, CO3)

Les eaux sauvages

Il pleut environ 600 mm d’eau par an dans nos plaines, 1300 mm en montagne. Jusqu’à 15 m sur le flanc Sus de l’Himalaya.

Une partie de cette eau s’infiltre dans les terrains dits « perméables » (calcaires ou sables, par exemple. Une partie s’évapore ou est absorbée par la végétation. (Cette absorption peut être importante, et la destruction du couvert végétal a été, historiquement, une des principales causes de dégradation des sols)

Le reste ruisselle, notamment lorsque la pluie tombe sur des terrains imperméables : naturels (marnes et plus généralement formations argileuses), voire engendrés par l’activité humaine (surfaces bétonnées ou asphaltées)

En montagne, le ruissellement des eaux sauvages conduit rapidement à des conditions torrentielles.

On constate que les roches, même les plus dures, sont creusées dès que la vitesse du courant d’eau atteint 4 m / seconde. Cette érosion, particulièrement intense


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en substrat marneux imperméable, avec dénudation rapide des sols, Le paysage ainsi engendré s’appelle « bad lands » ou « relief en peau d’éléphant » dans nos régions.

Un courant d’eau rapide peut également attaquer le calcaire, à la manière d’un trait de scie.

L’eau crée alors une gorge étroite (gorges de Saint May, Pas des Ondes à Cornillon)


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Action du vent Particulièrement efficace en milieu désertique : le vent peut entraîner un transport de particules abrasives qui viennent attaquer le relief : Lorsque, cas très fréquent, le vent est plus violent à la surface du sol que quelques dizaines de mètres plus haut, le paysage ainsi modelé montrera de curieuses formes « en champignon ».

Un bel exemple d’érosion éolienne peut être observé dans les gorges de Pommerol, où d’énormes cavernes apparaissent au sein du calcaire, communiquant cet aspect ruiniforme au paysage, où la nature imite à la perfection quelque antique construction médiévale.


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Le vent peut également transporter sur de longues distances des particules dont la composition chimique est particulièrement favorable à l’agriculture. Ces particules, une fois déposées sur le sol, constituent des « lœss » très fertiles.

Le vent est capable, aussi, d’entraîner très loin du lieu de leur émission des nuages de fines poussières volcaniques …Avec des conséquences parfois catastrophiques, comme en Asie du Sud Est ou, à une époque plus lointaine, en 1783, lorsque l’éruption d’un volcan islandais soumit l’Europe entière a un climat froid, un ciel obscurci par des nuages de cendres, un dérèglement total des conditions météorologiques : mauvaises récoltes, famines…une des causes ( mais certainement pas la seule ! ) de la Révolution Française…le peuple n’avait plus de pain, encore moins de la brioche…

Figure 2 : Érosion éolienne


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Les glaciers.

Une formation glaciaire, issue du gel des eaux météoriques en altitude, (névés), constitue un puissant agent d’érosion.

Le front glaciaire, d’une part, fonctionne comme un bulldozer charriant devant lui des matériaux déjà frappés par des actions érosives (éboulis, roches désagrégées par des alternances gel-dégel). Ces formations s’appellent des moraines, dites « frontales » lorsqu’elles sont poussées par le glacier, « latérales » sur les côtés du glacier.

À cette action s’ajoute une autre action érosive : celle de la glace elle-même, qui, sans être particulièrement abrasive, peut entraîner à sa base des particules qui feront office d’agent abrasif, un peu à la manière des substances qu’utilisaient les hommes du Néolithique pour polir la pierre.

Il peut s’ensuivre un creusement important de la roche sur laquelle « coule » le glacier, avec un rabotage inégal de cette roche, qui laisse apparaître après fonte du glacier des « lacs » glaciaires fermés par «un « verrou »

Lorsque ce lac vient à s’assécher, une végétation typique s’installe et peut conduire à la formation de tourbières, issues de la décomposition de la végétation de climat froid.

De nombreux exemples de l’action des glaciers existent en nos régions, jusqu’à une latitude assez basse (au moins jusqu’à la vallée de l’Ouvèze)


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Figure 3 : Glacier

Action de la mer

Tout le monde connaît Étretat et ses falaises. Sous l’action des vagues, la falaise crétacée (craie à silex) recule incessamment, la matrice tendre de la roche (craie) est rapidement dissoute par l’eau de mer, et les matériaux plus durs (silex) iront former les plages du rivage.

Ce processus est particulièrement important lorsqu’un relief calcaire émergé est attaqué par les eaux marines : il conduit à une sédimentation calcaire au fond de la mer : le bicarbonate de calcium en solution dans l’eau précipite au fond de la mer sous forme de carbonate insoluble, en même temps que des particules fines de calcaire arrachées au relief émergée iront à leur tour se sédimenter au fond de l’eau.

On comprend mieux ainsi le processus de fabrication des roches calcaires : Parfois représentées par des calcaires »construits », par des organismes récifaux, parfois par des sédiments issus de la destruction de ceux-ci par des agents érosifs. Nous en reparlerons dans le chapitre relatif au calcaire, une des roches les plus représentées en nos régions.


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Figure 4 : Étretat

Les différents types de roches sédimentaires en nos régions Notre région se caractérise par une absence totale de roches magmatiques et métamorphiques (hors galets de rivière), mais présente une gamme très riche de roches sédimentaires.

Calcaires et marnes se partagent le royaume vocontien pendant toute la période jurassique. Ce n’est qu’au Crétacé que s’ajouteront quelques épisodes d’une sédimentation sableuse : futurs grès.

Une séance sera spécialement consacrée au calcaire, le « roi des roches ». On en parlera cependant - succinctement – aujourd’hui.

------------------------------------------------- (CO3H)2 Ca CO3Ca + CO2 +H2O -------------------------------------------------- Bicarbonate soluble Carbonate insoluble ------- si : pression augmente et/ou température diminue

-------- si : pression diminue et/ou température augmente


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Ou en présence de matières organiques (milieu réducteur)

Le calcaire C’est une roche principalement constituée de carbonate de calcium (CO3Ca). La forme minéralogique pure de ce carbonate s’appelle « la calcite » : minéral transparent, également appelé « spath d’Islande ». Un minéral « anisotrope », ce qui veut dire qu’il ne transmet pas la lumière de la même façon dans toute les directions : Cela s’appelle un minéral« biréfringent ». Examinez un texte à travers un cristal de spath d’Islande, et vous voyez « double »

Le calcaire fait « effervescence « lorsque l’on verse une goutte d’acide à sa surface : Ceci est dû à une réaction chimique du type CO3Ca + 2 HCl -- CaCl2 + CO2 + H2O

Le calcaire, fortement chauffé, se décompose en CO2 et CaO. C’est le processus qui intervient dans la fabrication de la chaux et du ciment : Ces industries sont ainsi largement responsables de « l’effet de serre »

La roche calcaire, elle, contient une forte proportion de calcite, à laquelle s’associent d’autres minéraux en faible proportion : autres carbonates (CO3Mg, la magnésie, CO3Fe, la sidérose), oxydes de fer et argiles. Les géologues différencient les calcaires par leur teinte (après avoir cassé un morceau de calcaire au marteau), leur « patine » (aspect de la roche « brute »). Par exemple, les calcaires « tithoniques » (fin du jurassique) ont une teinte « café au lait », leur patine présente toute une gamme de couleurs, du gris à l’ocre, parfois noire, comme on peut les observer dans toute leur splendeur dans les gorges de Saint May.

La formation du calcaire ne peut avoir lieu que dans des conditions de température assez élevées, suffisantes en tous cas pour qu’on puisse assister à la formation de récifs coralliens. Comme aujourd’hui dans la mer des Antilles et le long de la « barrière de corail » australienne. On parle alors de « calcaires construits » dont les meilleurs exemples sont donnés par les puissants reliefs du Ventoux et du Vercors. Entre ces deux « pôles », on trouvera aussi des formations coralliennes dans la mer Qui les séparait : la mer vocontienne

(De plus amples explications seront données sur ces termes au cours de la séance consacrée à l’histoire géologique régionale)


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Les récifs à fleur d’eau sont bien entendu attaqués par l’érosion marine, leur partie émergée par les agents d’érosion météoriques. Les débris des formations de calcaires construits iront s’accumuler dans la mer, associés à des apports argileux apportés à travers des estuaires. Ces débris engendreront des boues calcaires qui, avec le temps, donneront lieu à des calcaires « marins »

Les « cargneules » sont des calcaires dolomitiques (Co3Ca, Mg) dans lesquels la dolomite (CO3Mg) a été « digérée « par les sulfates de calcium (gypse). Il en résulte une roche vacuolaire, très caractéristique des abords des masses de gypse en nos régions (entre Les Pilles et Montaulieu, notamment)


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Les marnes Elles sont dues au dépôt de boues argileuses apportées par les cours d’eau et déposées au fond de la mer. Au cours des millénaires, ces boues vont perdre leur eau et constituer des roches foncées, feuilletées, dans lesquels peuvent apparaître de petits lits de calcaire.

On peut s’étonner de l’énorme épaisseur de sédiments argileux, futures marnes, déposées pendant le Jurassique, puis le Crétacé. Elle est due à un phénomène appelé « subsidence », qui veut que certaines parties de la croûte terrestre s’enfoncent sous le poids des sédiments déposés…plusieurs milliers de mètres de marnes gisent sous nos pieds….

Chimiquement, elles contiendront 65 à 70 % d’éléments argileux et 35 à 40 % de Co3Ca : la présence de ce dernier composant explique pourquoi une marne fait effervescence lorsqu’on verse une goutte d’acide à sa surface, mais beaucoup plus modérément que le calcaire.

Les marnes constituent un des traits dominants du paysage de notre région Autant le calcaire constitue t’il les sommets, autant les marnes occupent les dépressions topographiques.


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Figure 5 et suivantes : Marnes


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Les « millefeuilles » Un trait si caractéristique des paysages drômois : Ces alternances régulières de marnes foncées et de calcaires clairs. On les observe un peu partout, particulièrement bien le long de la route de La Motte Chalancon à Arnayon, et de façon spectaculaire dans les gorges de la partie supérieure de la vallée de l’Eygues, vers Mange Fèves. Le Serre de l’Âne, à La Charce, en est également une bonne illustration

L’origine de ces « millefeuilles » est astronomique !!!


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Les calcaires, nous l’avons vu, se construisent sous des conditions de température plutôt clémentes. Lorsque l’ambiance se refroidit en deçà d’un certain seuil, le calcaire ne peut plus se former et la sédimentation est alors uniquement représentée par des boues argileuses

Les astronomes, et notamment le savant serbe Milankovic, ont montré que le climat de la Terre subit des variations cycliques entre des périodes chaudes et des périodes froides. Il y a trois raisons à cela :

La plus importante est due à l’existence d’un phénomène appelé « précession des équinoxes »

En clair, on peut dire que, d’une année à l’autre, le passage d’une saison à l’autre est en avance de 50 secondes d’arc sur le calendrier. Cela veut dire en d’autres termes qu’il faut 25800 ans pour que la configuration saison - position par rapport au soleil se retrouve à l’identique

Il faut savoir que la terre ne tourne pas autour du soleil en décrivant un cercle dont le soleil serait le centre, mais une ellipse dont le soleil est l’un des foyers. D’où l’existence de deux phases extrêmes des positions respectives terre-soleil :

• « Aphélie » : la Terre est au plus loin du soleil

• « Périhélie : la Terre est au plus près du soleil

Ainsi, lorsque le solstice d’été se produit lors de la « périhélie », le climat se caractérisera par des étés torrides et des hivers froids

Lorsque le solstice d’été se produit lors de l « aphélie », l’été sera plutôt frais et l’hiver moins rigoureux

Les deux autres raisons :

• Les variations de l « excentricité » de la trajectoire de la Terre (cette trajectoire s’appelle « écliptique ») ; plus l’ellipse est « aplatie » (moins elle ressemble à un cercle …) plus l’excentricité est forte. Cette variation a une période d’environ 100 000 ans

• Les variations de l’inclinaison de la Terre sur son axe de rotation (autour d’une moyenne de 23 ° 7’. Cette variation a une période de 41 000 ans


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Figure 6 : Cycle astronomique

Figure 7 : Composition des cycles astronomiques


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Figure 8 : Variation du niveau des mers


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Figure 9 : Millefeuilles

Autres roches sédimentaires

Les grès

Ce n’est qu’au Crétacé qu’apparaissent des bancs de grès au sein des marnes. Plus exactement à l’Albien (-100 millions d’années)

Ces grès forment des paysages très particuliers : C’est une roche solide - petits grains de quartz soudés entre eux, un sable à l’origine -, dans des teintes allant du


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vert à l’ocre, et formant un relief tabulaire dû à leur solidité, par contraste avec les marnes sous-jacentes.

Ils ont une autre particularité : Ils contiennent un minéral particulier – la glauconite, silicate d’alumine hydraté contenant du potassium, du sodium, du fer et du magnésium – C’est à la présence de fer que l’on doit cette coloration tantôt verte, tantôt ocre.

À signaler que la glauconite est un minéral d’altération de certains micas (biotite) ou de verres volcaniques.

On rencontre ces tables de grès dans tous les bassins où affleure le Crétacé : pays de Bourdeaux, haute vallée de l’Oule, Rosanais, Châteauneuf de Bordette ou encore la Combe de Sauve.

Ces grès fournissent une magnifique pierre de construction : leur teinte, outre le fait qu’ils ne sont pas gélifs, les a fait choisir pour la construction d’édifices religieux ( le prieuré de Saint André de Rosans ) ou tout simplement pour les maisons des villages à proximité desquels on peut les extraire ( Pommerol, St André et bien d’autres )

On en reparlera lors de la présentation de quelques sites géologiques remarquables dans la région « l’énigme des grès à glauconite »


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Figure 10 et suivantes : Grès


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Des roches sédimentaires particulières : les évaporites

A la période permienne, (entre –350 Ma et –250 Ma), il règne une température très élevée sur la Terre : tous les continents sont réunis en un seul (la « Pangée », de laquelle on dit avec fierté que son centre se trouvait dans le département de la Drôme) Par ailleurs, l’équateur passait sensiblement au niveau de nos régions actuelles…

Au Permien succède le Trias : les rivages sont baignés par les eaux tièdes des plateformes continentales, peu profondes.


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Il s’ensuit la formation de lagunes dans lesquelles cristallisent peu à peu les sels dissous dans l’eau de mer

Telle est l’origine des « évaporites » du Trias : Sels de sodium et de potassium, mais aussi sulfates : gypse (Ca SO4), barytine (BaSO4), célestine (SrSO4)

A ces sels cristallisés se mêleront des sédiments marneux

Ces évaporites, enfouis ultérieurement sous des milliers de mètres d’autres sédiments, joueront un rôle tout particulier lors de la formation des Alpes : Leur caractère très plastique, mou, fera qu’elles jailliront, sous l’effet des violentes poussées orogéniques, à travers les terrains qui les recouvrent, à la façon du dentifrice…C’est ce que l’on appelle un « diapir » (les savants parlent d « halocinèse »….)

Témoins de ce passé : les masses de sulfates, parfois métallifères, qui constituent aujourd’hui les pays de Condorcet et de Propiac les Bains : les eaux profondes qui remontent à travers ces roches sont à l’origine des sources thermales qui y furent jadis exploitées.

Les argiles

Les argiles constituent un ensemble de roches d’étude très difficile, faisant appel à des techniques de microscopie que seuls de grands laboratoires très bien équipés peuvent mettre en œuvre ;

Ce sont des silicates d’alumine hydratés à structure en feuillets. Cette dernière explique bon nombre de leurs propriétés :

• Absorption d’eau

• Plasticité (rôle de « couche savon » pour les glissements d’ensemble rocheux)

• Dispersion dans l’eau : La finesse des particules permet aux argiles de rester très longtemps en suspension dans l’eau. (Loi de Stokes, v = C.d2, v étant la vitesse de chute, d le diamètre de la particule, C une constante dépendant, entre autres, de la différence de densité entre la particule et le liquide) Ainsi, une particule de 0.1 micron nécessitera 1293 jours pour « tomber » de 1 mètre dans de l’eau à 20° !!!


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Les argiles sont les constituants principaux des « minéraux argileux » dans lesquels l’argile est associée à d’autres minéraux très fins, tels que le quartz, des oxydes de fer, de la calcite, des matières organiques, etc…

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